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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。井下机车监控系统信集闭介绍-一、 煤矿井下运输“信、集、闭”系统简介系统简介“信、集、闭”系统概念及其特点：“信、集、闭”的全称为“信号、集中、闭塞”。信号是指系统发出的或调度员手动发出的批示列车运行和调车的各种指示及命令。集中是指通过各种技术手段（包括计算机技术）使信号、道岔和进路按照一定程度并且满足一定条件才能运作的相互制约关系。闭塞是指用信号或供停电的方式保证列车按照空间间隔运行的技术方法。通常是把机车运行的轨道路线划分成若干区段（或区间），并将区段用信号机加以防护，一个区间段只准许一列列车占用，
2、并且把关联的道岔用电动转辙机控制，对机车的运行情况和设备状况进行集中采集、联锁控制和远距离监视，它比传统的调度员电话调度，现场的信号工手动扳动道岔，司机完全靠联系运行机车方式有了很大的改进。其作用主要表现在下列几个方面：1、保证机车的安全：区间闭塞使一个区间仅有一列车。只要机车司机按规则及信号指示行车，就完全可以避免发生正面冲突、侧面相撞、追尾以及进入异线行驶等行车事故。2、运输效率有明显的提高：手动人工记忆调车模式，调度员靠记忆记住各车位置，机车堵塞现象经常发生，采用信、集、闭后，调度员在控制台前，通过大屏可以完全掌握机车运行状况，合理进行调度，减少、消灭了机车堵塞的机率。其次，道岔由电动转
3、辙机控制，在调度站远距离即可扳岔，切换中枢。再次，机车司机按信号显示状态运行，在合理情况下，很少有红灯，即运行过程中很少停车，减少了机车的起停次数，运行速度大为提高，使机车矿车周转率亦有一定的提高。3、节省人员、减轻了劳动强度。使用信、集、闭系统后，不再需要信号工以电话联系车辆状况，来回奔跑扳动道岔了。调度员在调度室可以远距离掌握全部状况，指挥运行。二、“信、集、闭”系统控制模式：目前在井下轨道运输“信、集、闭”系统大多使用的是下列两种模式，即：以可编程工业控制器(PLC)控制的集中调度和集中控制模式和以微机结合单片机构成的集散控制系统（DCS）。这两种系统各有其特点，PLC系统能在最恶劣的环
4、境下工作，抗干扰能力强，稳定性好，无故障工作时间长，但以顺序控制为主，状态指示不宜太复杂，对逻辑信号处理比较好，使用的电缆多；微机构成的集散控制系统（DCS）组态容易，人机界面好，系统扩展方便，使用的电缆少，但由于微机及单片机使用的信号电平低，抗干扰能力较差，稳定性一般，而井下的电气机车运行系统环境较恶劣，该系统故障较多，维护量大，维护成本较高。我们决定把两者的优势互补，并采用高性能的工业控制计算机来作上位机，即用PLC系统来对“信、集、闭”系统的关键的环节进行控制，利用工控机结合专门设计的各种嵌入式监控系统组成上位机，负责对PLC及各种功能模块的信息采集、数据处理及显示、统计汇总、历史分析、
5、报表打印、信息上传共享。利用各自的优势来构成新型的井下轨道运输综合信息管理控制系统（CIMCS）。CIMCS系统是利用计算机技术、网络技术、通信技术来结合高可靠的PLC技术等对矿山机车运输生产过程进行集中监测和分散控制。它具有通用性强、人机界面友好、运行安全可靠等特点，在国外的现代化的采矿中已广泛应用。对可靠性及稳定性方面的要求很高的环节上，如电动转辙机控制、车位采样、区间闭锁、信号机灯信号转换等环节，选用PLC系统来进行控制。对辅助性的管理统计的现场信息采样，特殊设计了对应的嵌入式的功能模块。对于所有需要的信息存储、生产统计、调度管理、故障报警、历史查询等复杂的任务，利用工业控制计算机来完成
6、。我厂对其进行了们分层结构设计，即：最高级由上位计算机组成的数据和信息管理系统；中间一层由井下调度站内用工控机构成的监控系统；最底层是用PLC和专业设计的功能模块构成的数据采集、顺序和逻辑控制系统。利用专业设计的数据通讯系统对同一级别内，以及不同级别间进行数据和信息交换。向井上的传输根据不同通讯速度的要求可选用超五类线、485总线、光纤、CAN总线等。其系统构成示意图见下页示意图：图中系统分为控制和管理两部分。控制部分由主机柜，控制台，大型模拟盘，开关量输入/输出接口柜，电源箱，通讯和控制电缆，转辙机，信号机，传感器等设备组成，完成井下机车的监控调度；管理部分包括通信接口，PLC通讯服务器，工
7、控机，通讯交换机，路由器，实时监控软件包，数据管理与数据查询软件包，统计、汇总、等管理类软件包，在上位机的大容量存储器中记录着机车运行状态和各类设备故障发生及解除时间。三、系统主要技术指标型号定义：（2）使用环境条件海拔高度小于000米，井深大于负1200米。环境温度-1040相对湿度95%(25)（3）工作参数工作电源：两相或三相AC127V+-15%（4）防护等级电动转辙机和二位信号机为矿用一般型，其余为本质安全型。四、系统设计原则系统本着技术先进、经济使用、性能稳定可靠、可扩展性强、操作、维护简单方便的设计原则来实现机车轨道运输监控，实现运输集中调度。1.先进性：系统的中心控制采用日产K
8、OYO型工控计算机，其它各主要部件、器件均采用进口或国产优质器件。软件设计先进，运行速度高，保护功能完善、可靠、安全。2.实用性：系统具有自动运行、人工开辟进路等多种方式，使用方便、可靠，模拟显示矩阵型LED模拟屏，大屏幕液晶显示以及模拟操作盘，整个系统操作方便、直观。3.可靠性：所选择的主控机、继电器、转辙机、信号机、传感器、操作台按钮、模拟屏及显示灯等部件，均采用性能稳定、可靠，故障率低的部件。软件设计先进，保护功能完善。4.扩展性：系统软硬件的配置可以预留了各种扩展接口，可根据控制范围的改变和生产的需求进行扩展。五、系统主要功能简介：1、具备信集闭系统的基本功能：区间联锁、敌对进路联锁、
9、信号机和转辙机联锁。符合煤矿机车监控系统安装与技术标准、煤矿井下机车运输信号系统验收规则。2、系统具有调度功能系统具有人工调度、自动调度、人工与自动调度相结合、及就地控制操作等操作方式。人工调度:按调度员给定的运行任务执行。也可随时分进路、分车辆的形式进行调度；自动调度:既实现程序控制调度，使机车按规定的路线，航程自动运行。3、显示功能模拟屏上能显示各列车位置、机车运行的方向、区间段占用及锁闭情况、信号机状态、道岔位置状态等运行状态信息和故障报警。模拟屏显示的信号状态与现场的信号状态相互对应。信号机状态：红灯表示禁止通行；绿灯表示允许通行；绿灯闪烁表示通过弯道。区段占用情况：机车占用为红色；进
10、路开放（欲占用）为绿色；进路不开放，不被占用为兰色或黄色。4、调度功能系统按调度员给定的运行任务自动执行。也可随时分进路、分车辆的形式进行调度；既实现程序或集中调度。5、故障报警转辙机夹矸保护，岔尖不到位、传感器电器故障、机车闯红灯实现报警。转辙机岔尖夹入矸石或其他杂物时，如果此时搬动道岔，道岔闭合不严，将自动返回到原来的位置，防止岔尖不到位造成机车掉道。传感器电气故障：对应传感器位置红灯闪烁，出现上述故障后，计算机发出模拟蟋蟀报警声音，并汉语指出故障的性质，汉显故障种类和地点。机车闯红灯：闯红灯地点红光带闪烁，并汉显地点。6、资料重演时时存储各机车日常运行轨迹资料，根据需要可随时调出资料，为调度和事故分析及改进调度策略提供参考依据资料。记录资料可设置为一天至一年。7、可实现井上控制或井下控制1）、系统控制室设置在井下调度站，实现井下集中控制调度。2）、系统控制室也可设置在地面，实现系统地面调度。井下调度站不设调度人员，只设置系统的控制设备。井下采用PLC作为主控设备，井上采用工控计算机作主控设备，通过光电转接设备借助光缆实现地面与井下的信息传递。实现地面与井下的控制。-